霍爾電流傳感器基于磁平衡式霍爾原理,即閉環(huán)原理,當原邊電流IP產(chǎn)生的磁通通過高品質(zhì)磁芯集中在磁路中,霍爾元件固定在氣隙中檢測磁通,通過繞在磁芯上的多匝線圈輸出反向的補償電流,用于抵消原邊IP產(chǎn)生的磁通,使得磁路中磁通始終保持為零。經(jīng)過特殊電路的處理,傳感器的輸出端能夠輸出精確反映原邊電流的電流變化。今天我就對其說一下在使用霍爾電流傳感器的注意事項
電流傳感器的種類有很多,穿孔的,螺釘固定的、PCB的、導(dǎo)軌安裝的,應(yīng)用的環(huán)境也有很多,比如高溫、低溫、高潮濕、鹽霧、震動等多種環(huán)境,但是對于電流傳感器使用方式方法基本的是類似的
如常規(guī)電流傳感器一樣,一般霍爾電流傳感器都有正極(+)、負極(-)、測量端(M)及地(0)四個管腳,但帶線電流傳感器則沒有此四個管腳,而是有紅、黑、黃、綠三根引線,分別對應(yīng)于正極、負極、測量端及地。同時在大多傳感器中有一內(nèi)孔,測量原邊電流時要將導(dǎo)線穿過該內(nèi)孔。孔徑大小與產(chǎn)品型號、測量電流大小有著必然的關(guān)系。
不管是什么型號的電流傳感器,安裝時管腳的接線應(yīng)根據(jù)說明書所注情況進行相應(yīng)連線。
1) 在測量交流電時,必須強制使用雙極性供電電源。即傳感器的正極(+)接供電電源“+VA”端,負極接電源的“-VA”端,這種接法叫雙極性供電電源。同時測量端(M)通過電阻接電源“0V”端(單指零磁通式)。
2) 在測量直流電流時,可使用單極性或單相供電電源,即將正極或負極與“0V”端短接,從而形成只有一個電極相接的情況。
另外,安裝時必須全面考慮產(chǎn)品的用途、型號、量程范圍、安裝環(huán)境等。比如傳感器應(yīng)盡量安裝在利于散熱的場合。
除了安裝接線、即時標定校準、注意傳感器的工作環(huán)境外,還應(yīng)注意一下事項以保證測試精度:
1) 原邊導(dǎo)線應(yīng)放置于傳感器內(nèi)孔中心,盡可能不要放偏;
2) 原邊導(dǎo)線盡可能完全放滿傳感器內(nèi)孔,不要留有空隙;
3) 需要測量的電流應(yīng)接近于傳感器的標準額定值IPN,不要相差太大。如條件所限,手頭僅有一個額定值很高的傳感器,而欲測量的電流值又低于額定值很多,為了提高測量精度,可以把原邊導(dǎo)線多繞幾圈,使之接近額定值。例如當用額定值100A的傳感器去測量10A的電流時,為提高精度可將原邊導(dǎo)線在傳感器的內(nèi)孔中心繞十圈(一般情況,NP=1;在內(nèi)孔中繞一圈,NP=2;……;繞九圈,NP=10,則NP×10A=100A與傳感器的額定值相等,從而可提高精度)。
電流電壓傳感器使用注意事項
(1)電流傳感器必須根據(jù)被測電流的額定有效值適當選用不同的規(guī)格的產(chǎn)品。被測電流長時間超額,會損壞末極功放管(指磁補償式),一般情況下,2倍的過載電流持續(xù)時間不得超過1分鐘。
(2)電壓傳感器必須按產(chǎn)品說明在原邊串入一個限流電阻R1,以使原邊得到額定電流,在一般情況下,2倍的過壓持續(xù)時間不得超過1分鐘。
(3)電流電壓傳感器的最佳精度是在原邊額定值條件下得到的,所以當被測電流高于電流傳感器的額定值時,應(yīng)選用相應(yīng)大的傳感器;當被測電壓高于電壓傳感器的額定值時,應(yīng)重新調(diào)整限流電阻。當被測電流低于額定值1/2以下時,為了得到最佳精度,可以使用多繞圈數(shù)的辦法。
(4)絕緣耐壓為3KV的傳感器可以長期正常工作在1KV及以下交流系統(tǒng)和1.5KV及以下直流系統(tǒng)中,6KV的傳感器可以長期正常工作在2KV及以下交流系統(tǒng)和2.5KV及以下直流系統(tǒng)中,注意不要超壓使用。
(5)在要求得到良好動態(tài)特性的裝置上使用時,最好用單根銅鋁母排并與孔徑吻合,以大代小或多繞圈數(shù),均會影響動態(tài)特性。
(6)在大電流直流系統(tǒng)中使用時,因某種原因造成工作電源開路或故障,則鐵心產(chǎn)生較大剩磁,是值得注意的。剩磁影響精度。退磁的方法是不加工作電源,在原邊通一交流并逐漸減小其值。
(7)傳感器抗外磁場能力為:距離傳感器5~10cm一個超過傳感器原邊電流值2倍的電流,所產(chǎn)生的磁場干擾可以抵抗。三相大電流布線時,相間距離應(yīng)大于5~10cm。
(8)為了使傳感器工作在最佳測量狀態(tài),應(yīng)使用圖1-10介紹的簡易典型穩(wěn)壓電源。
(9)傳感器的磁飽和點和電路飽和點,使其有很強的過載能力,但過載能力是有時間限制的,試驗過載能力時,2倍以上的過載電流不得超過1分鐘。
(10)原邊電流母線溫度不得超過85℃,這是ABS工程塑料的特性決定的,用戶有特殊要求,可選高溫塑料做外殼。